JPS61177516A - トランジスタの保護装置 - Google Patents
トランジスタの保護装置Info
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- JPS61177516A JPS61177516A JP1813885A JP1813885A JPS61177516A JP S61177516 A JPS61177516 A JP S61177516A JP 1813885 A JP1813885 A JP 1813885A JP 1813885 A JP1813885 A JP 1813885A JP S61177516 A JPS61177516 A JP S61177516A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- collector
- current
- voltage
- emitter
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
- G05F1/569—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
- G05F1/571—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overvoltage detector
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、電源から負荷に供給される電圧または電流
を制御する目的で、この負荷に直列に挿入されるトラン
ジスタを保護するだめのトランジスタ保護装置に関する
。
を制御する目的で、この負荷に直列に挿入されるトラン
ジスタを保護するだめのトランジスタ保護装置に関する
。
負荷に供給される電圧または電流を制御するために、こ
の負荷に直列に接続されるトランジスタの使用例を第３
図と第４図に示す。
の負荷に直列に接続されるトランジスタの使用例を第３
図と第４図に示す。
第３図はトランジスタによシ直流負荷を制御する例を示
す回路図であって、交流電源１からの交にトランジスタ
３ｔこより直流負荷４Ｄに供給する直流電力の電圧ある
いは電流が所望の値になるようＫ ｆｉｉｌＪ御しよう
とするものであって、符号５はこのトランジスタ３を制
御するトランジスタ制御装置である。
す回路図であって、交流電源１からの交にトランジスタ
３ｔこより直流負荷４Ｄに供給する直流電力の電圧ある
いは電流が所望の値になるようＫ ｆｉｉｌＪ御しよう
とするものであって、符号５はこのトランジスタ３を制
御するトランジスタ制御装置である。
第４図はトランジスタによシ交流負荷を制御する例を示
す回路図であって、オーディオアンプなどに使用されて
いる。すなわち交流電源１がらの交流電力は整流器２に
よシ直流亀力に変換されたのちブリッジ接続されている
４個のトランジスタ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，３Ｄに与えられ
、トランジスタ制御装置５がこれらのトランジスタ３Ａ
〜３Ｄを制御することによ）交流負荷４Ａに供給される
交流電力の電圧や周波数を所望の値にすることができる
。
す回路図であって、オーディオアンプなどに使用されて
いる。すなわち交流電源１がらの交流電力は整流器２に
よシ直流亀力に変換されたのちブリッジ接続されている
４個のトランジスタ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，３Ｄに与えられ
、トランジスタ制御装置５がこれらのトランジスタ３Ａ
〜３Ｄを制御することによ）交流負荷４Ａに供給される
交流電力の電圧や周波数を所望の値にすることができる
。
上述の第３図、第４図で使用されているトランジスタを
保護するために、従来からの各種の保護方式が採用され
ている。たとえばトランジスタのコレクタ電流を検出し
てこれが過電流になれば当該トランジスタの駆動を停止
させたり、負荷短絡などに対してもこのトランジスタの
動作が安全動作領域内にあるようにトランジスタの定格
に裕度を持たせた設計にするなどである。
保護するために、従来からの各種の保護方式が採用され
ている。たとえばトランジスタのコレクタ電流を検出し
てこれが過電流になれば当該トランジスタの駆動を停止
させたり、負荷短絡などに対してもこのトランジスタの
動作が安全動作領域内にあるようにトランジスタの定格
に裕度を持たせた設計にするなどである。
第５図はトランジスタの安全動作領域を示すグラフであ
って、横軸はトランジスタのコレクタ・エミツタ間電圧
ＶＣＫを対数目盛であられし、継軸はトランジスタのコ
レクタ電流Ｉｃを対数目盛であられしたものである。こ
の第５図において実線Ａが当該トランジスタの安全動作
限界を示してお夛、ある特定負荷の動作軌跡が１点鎖線
Ｂであられされるならばこの特定負荷は安全動作領域内
にあるのでトランジスタを破損させるおそれはない。こ
の第５図からもあきらかなように、トランジスタの動作
可能な領域はコレクタ電流やコレクタ・エミツタ間電圧
で制限されるはかシでなく、コレクタ損失によっても制
限される。それ故従来のように過電流を検出するのみで
はトランジスタを確実に保護することはできない◇なぜ
ならばコレクタ電流Ｉｃが所定値以上になれば過電流で
あると定めても、コレクタ・エミツタ間電圧ＭＣＩが大
なるときは、コレクタ電流ＩＣがこの所定値以下であっ
ても安全動作限界Ａを越えてしまうおそれがあるからで
ある。そこで過電流設定値を低くして余裕を持たせれば
過大な定格のトランジスタを使用しなければならず、コ
ストが上昇する欠点を有する〇〔発明の目的〕 この発明は、正常に運転中のトランジスタはその安全運
転領域を有効に利用し、故障などくよりこの安全運転領
域を越えるおそれがあるときはこれを速やかに検出して
当該トランジスタを保護することができるトランジスタ
の保護装置を提供することを目的とする。
って、横軸はトランジスタのコレクタ・エミツタ間電圧
ＶＣＫを対数目盛であられし、継軸はトランジスタのコ
レクタ電流Ｉｃを対数目盛であられしたものである。こ
の第５図において実線Ａが当該トランジスタの安全動作
限界を示してお夛、ある特定負荷の動作軌跡が１点鎖線
Ｂであられされるならばこの特定負荷は安全動作領域内
にあるのでトランジスタを破損させるおそれはない。こ
の第５図からもあきらかなように、トランジスタの動作
可能な領域はコレクタ電流やコレクタ・エミツタ間電圧
で制限されるはかシでなく、コレクタ損失によっても制
限される。それ故従来のように過電流を検出するのみで
はトランジスタを確実に保護することはできない◇なぜ
ならばコレクタ電流Ｉｃが所定値以上になれば過電流で
あると定めても、コレクタ・エミツタ間電圧ＭＣＩが大
なるときは、コレクタ電流ＩＣがこの所定値以下であっ
ても安全動作限界Ａを越えてしまうおそれがあるからで
ある。そこで過電流設定値を低くして余裕を持たせれば
過大な定格のトランジスタを使用しなければならず、コ
ストが上昇する欠点を有する〇〔発明の目的〕 この発明は、正常に運転中のトランジスタはその安全運
転領域を有効に利用し、故障などくよりこの安全運転領
域を越えるおそれがあるときはこれを速やかに検出して
当該トランジスタを保護することができるトランジスタ
の保護装置を提供することを目的とする。
この発明は、運転中のトランジスタがその安全動作領域
内にあるか否かを判断するために、当該トランジスタの
コレクタ・エミツタ間電圧に対応するコレクタ電流の許
容値を演算する許容電流演算器を設け、あるいはコレク
タ・エミツタ間電圧とコレクタ電流とからコレクタ損失
を算出する掛算器を備えるなどＫよシ、負荷の動作軌跡
が安全動作限界を越えれば直ちにこれを検出して保護装
置に信号を送ることにより尚該トランジスタを保護しよ
うとするものである。
内にあるか否かを判断するために、当該トランジスタの
コレクタ・エミツタ間電圧に対応するコレクタ電流の許
容値を演算する許容電流演算器を設け、あるいはコレク
タ・エミツタ間電圧とコレクタ電流とからコレクタ損失
を算出する掛算器を備えるなどＫよシ、負荷の動作軌跡
が安全動作限界を越えれば直ちにこれを検出して保護装
置に信号を送ることにより尚該トランジスタを保護しよ
うとするものである。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図である０この
第１図において、負荷に与える電圧あるいは電流を制御
するトランジスタ３のコレクタとエミッタとの間には電
圧検出器１１が接続されて、動作中のトランジスタ３の
コレクタ・エミツタ間電圧ＶＣＥが検出され、また電流
検出器ｌＯと電流検出増幅器１２とによシ同じトランジ
スタ３のコレクタ電流Ｉｃが検出される。
第１図において、負荷に与える電圧あるいは電流を制御
するトランジスタ３のコレクタとエミッタとの間には電
圧検出器１１が接続されて、動作中のトランジスタ３の
コレクタ・エミツタ間電圧ＶＣＥが検出され、また電流
検出器ｌＯと電流検出増幅器１２とによシ同じトランジ
スタ３のコレクタ電流Ｉｃが検出される。
許容電流演算器１７は関数発生器であって、第５図のＡ
なる実線で示される曲線が出力されるようになっている
ので、トランジスタ３の運転にともなってそのコレクタ
・エミツタ間電圧ＶＣＫが変化するにつれてその出力信
号であるコレクタ電流限界値■ｃ４′の値も第５図のよ
うに変化する。それ放電流検出増幅器１２から出力され
るコレクタ電流の実際値であるＩＣとコレクタ電流限界
値ＩＣ４にとがコンパレータ１５で常時比較される。よ
ってコレクタ電流実際値Ｉｃの方がコレクタ電流限界値
Ｉｃゝよシも大となればこのトランジスタ３は自己の安
全動作領域を越えた点で運転していることになるのでコ
ンパレータ１５はこれを検出して保護用ロジック回路１
６に信号を送〕、当該トランジスタ３の運転を停止させ
るなど、適宜な処置によりトランジスタ保護の目的を達
成する。
なる実線で示される曲線が出力されるようになっている
ので、トランジスタ３の運転にともなってそのコレクタ
・エミツタ間電圧ＶＣＫが変化するにつれてその出力信
号であるコレクタ電流限界値■ｃ４′の値も第５図のよ
うに変化する。それ放電流検出増幅器１２から出力され
るコレクタ電流の実際値であるＩＣとコレクタ電流限界
値ＩＣ４にとがコンパレータ１５で常時比較される。よ
ってコレクタ電流実際値Ｉｃの方がコレクタ電流限界値
Ｉｃゝよシも大となればこのトランジスタ３は自己の安
全動作領域を越えた点で運転していることになるのでコ
ンパレータ１５はこれを検出して保護用ロジック回路１
６に信号を送〕、当該トランジスタ３の運転を停止させ
るなど、適宜な処置によりトランジスタ保護の目的を達
成する。
第２図は本発明の第２の実施例を示すブロック図である
。この第２図におけるトランジスタ３のコレクタ・エミ
ツタ間電圧ＶＣＫは電圧検出器１１によシ検出され、同
じトランジスタ３のコレクタ電流Ｉｃは電流検出器１０
と電流検出増幅器１２とによシ検出されるのは第１図の
場合と同じである。
。この第２図におけるトランジスタ３のコレクタ・エミ
ツタ間電圧ＶＣＫは電圧検出器１１によシ検出され、同
じトランジスタ３のコレクタ電流Ｉｃは電流検出器１０
と電流検出増幅器１２とによシ検出されるのは第１図の
場合と同じである。
このコレクタ・エミツタ間電圧ＶＣＩとコレクタ電流Ｉ
ｃとは掛算器１３に入力されて掛は合わされるので、こ
の掛算器１３からはコレクタ損失Ｐ。が出力される。
ｃとは掛算器１３に入力されて掛は合わされるので、こ
の掛算器１３からはコレクタ損失Ｐ。が出力される。
計容損失設定器１４は第５図の曲線Ａに示す安全動作領
域を近似した許容損失を設定するので、コンパレータ１
５に入力されるコレクタ損失Ｐｃと許容損失とが比較さ
れ、コレクタ損失ＰＣの方が設定された許容損失を上廻
るとき、このコンパレータ１５から保護用ロジック回路
１６に信号が送られ、この保護用ロジック回路１６が適
宜な処置を指令してトランジスタ３の保護を行なう。
域を近似した許容損失を設定するので、コンパレータ１
５に入力されるコレクタ損失Ｐｃと許容損失とが比較さ
れ、コレクタ損失ＰＣの方が設定された許容損失を上廻
るとき、このコンパレータ１５から保護用ロジック回路
１６に信号が送られ、この保護用ロジック回路１６が適
宜な処置を指令してトランジスタ３の保護を行なう。
この発明によれば、負荷に与える電圧あるいは電流を制
御する目的でこの負荷に直列に接続されているトランジ
スタのコレクタ・エミツタ間電圧とコレクタ電流とを検
出し、この検出電圧・電流から運転中のトランジスタが
安全動作領域内にあるか否かを判定するようにしている
ので、負荷の状態に対応して電流設定値を自由に変化さ
せているのと同様であり、トランジスタをその性能の限
度まで使用できるので利用率が向上できるばかシでなく
、当該トランジスタを確実に保護できる利点を有する。
御する目的でこの負荷に直列に接続されているトランジ
スタのコレクタ・エミツタ間電圧とコレクタ電流とを検
出し、この検出電圧・電流から運転中のトランジスタが
安全動作領域内にあるか否かを判定するようにしている
ので、負荷の状態に対応して電流設定値を自由に変化さ
せているのと同様であり、トランジスタをその性能の限
度まで使用できるので利用率が向上できるばかシでなく
、当該トランジスタを確実に保護できる利点を有する。
さらに電流設定値が自動的に変化するので、このトラン
ジスタを使用するときの自由度が大となる利点も合わせ
て有する。
ジスタを使用するときの自由度が大となる利点も合わせ
て有する。
第３図
第４図
第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）負荷に直列に接続されているトランジスタのコレク
タ・エミツタ間電圧を制御することにより電源から前記
負荷に供給する電圧または電流を制御するトランジスタ
において、前記トランジスタのコレクタ・エミツタ間電
圧を検出する電圧検出器と、このトランジスタのコレク
タ電流を検出する電流検出器と、検出されたコレクタ・
エミツタ間電圧信号またはコレクタ電流信号から当該ト
ランジスタの動作領域を近似する信号を出力する動作領
域信号発生手段と、この動作領域信号が当該トランジス
タの安全動作領域を越えるときにトランジスタ保護信号
を出力する保護手段とを備えていることを特徴とするト
ランジスタの保護装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の保護装置において、前
記動作領域信号発生手段は前記トランジスタの特性にも
とづき、当該トランジスタのコレクタ・エミツタ間電圧
に対応するコレクタ電流の許容値を演算する許容電流演
算器であることを特徴とするトランジスタの保護装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の保護装置において、前
記動作領域信号発生手段は前記トランジスタから検出さ
れるコレクタ・エミツタ間電圧信号とコレクタ電流信号
とを掛算してコレクタ損失を出力する掛算器であること
を特徴とするトランジスタの保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1813885A JPS61177516A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | トランジスタの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1813885A JPS61177516A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | トランジスタの保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61177516A true JPS61177516A (ja) | 1986-08-09 |
Family
ID=11963241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1813885A Pending JPS61177516A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | トランジスタの保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61177516A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007318418A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Denso Corp | トランジスタの保護回路およびスイッチ回路 |
| JP2010131275A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Shigenori Obara | 化粧材の塗布具 |
| JP4755197B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2011-08-24 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 電力供給制御装置 |
-
1985
- 1985-02-01 JP JP1813885A patent/JPS61177516A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007318418A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Denso Corp | トランジスタの保護回路およびスイッチ回路 |
| JP4755197B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2011-08-24 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 電力供給制御装置 |
| US8598859B2 (en) | 2006-05-29 | 2013-12-03 | Autonetworks Technologies, Limited | Power supply controller |
| JP2010131275A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Shigenori Obara | 化粧材の塗布具 |
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